[发明专利]土壤防渗剂及使用方法

说明书

本发明属土壤治理化学灌浆固沙技术。

土壤的蓄水、持水能力在某些场合是一个非常重要的指标。如固沙造林、灌溉用蓄水塘坝、水库、鱼池和盐田等等，都经常会遇到如何尽量减少水的渗漏流失问题;如果能够解决沙漠的蓄水固沙问题，治理困扰全球的荒漠化问题也就将变得容易得多。

早在1952年，Wook及Weed曾提出利用天然物质做土壤结构改良剂;1969年，Mark从植物中提取出高分子物质多聚糖做土壤改良剂;1970年，美国专利3530081也报道用富含单宁的树皮和氢氧化铁的混合物进行化学灌浆，可增强土质强度和稳定性。Herrick.F.W于1980年报道用单宁、金属盐加入甲醛制成化学灌浆剂，形成稳定的抗水凝胶，以增强地层的强度及耐水性。八十年代，美国、前苏联、比利时、科威特和利比亚等盛产石油的国家，纷纷研究利用石油化工产品制成土壤改良剂，用于大面积沙地造林前处理，在高速公路两侧、海港及苗圃等地固沙造林，取得了一定的成效。我国也引进该技术在山东、山西进行过土壤改良的化学处理小型试验。上述各种方法中，有的药剂效果不甚理想，有的药剂用量大、成本高，有的药剂中还有一定的毒性。

本技术的发明目的是研制一种低成本、易施工的新型无毒土壤防渗剂。

本发明中的土壤防渗剂主要成分是单宁、水玻璃和铁盐。单宁即植物多酚，为一种天然高分子有机物，是量广价廉的重要林产资源-栲胶的主要成分。其邻位酚羟基对金属离子有极强的配位能力。土壤沙粒的无机物晶体中，存在具有剩余化合力的高价金属离子，故单宁对土壤沙粒有良好的亲和性能。水玻璃的主要成分是硅酸钠（Na₂SiO₃·nH₂O），易发生聚合作用，对土壤沙粒也能产生特强的化学反应。铁盐在能与单宁和水玻璃起反应，增强防渗效果，并中和水玻璃的碱性，以调整防渗剂的PH值，避免对土壤的酸碱度产生过大的影响。由于土壤防渗剂对土壤中的沙粒有良好的亲和性能，将土壤防渗剂灌浆（或喷洒）于土壤中后，产生交链、配位和聚合作用，在土壤间隙中（或地表）胶凝成高分子骨架，以土壤为填料，形成人造有机-无机-土壤复合亲水性防渗层，由于该防渗层可有效地防止水的流失渗漏，因此，广泛适用于固沙造林、灌溉用蓄水塘坝、水库、鱼池和盐田等场合的防渗处理，也可用于电厂粉煤灰处理和防止地下水污染等国土整治及水资源保护领域。

以下结合各个实施例具体说明防渗剂的配方及使用方法。

实施例1：

防渗剂配方如下：

1.水玻璃510^＃（南京无机化工厂产）……1%水溶液

2.落叶松栲胶（单宁含量约58%，牙克石栲胶厂产）……1%水溶液

3.三氯化铁（工业级）……0.5%水溶液

上述三种药剂的水溶液混合后（混合顺序不限），即得液态防渗亲水胶体。将上述防渗液用喷洒的方式喷洒于沙质土壤表面，即可形成一层不透水的黑色单宁一铁一水玻璃膜。每种组分防渗液的用量为0.3L/m²。

实施例2：

防渗剂配方如下：

1.水玻璃510^＃……4%水溶液

2.落叶松栲胶……4%水溶液

3.三氯化铁……2%水溶液

将上述三种药剂的水溶液依次灌入挖于普通林地、深度为30cm的土坑内。灌浆时必须依照先水玻璃，后单宁、三氯化铁的顺序，还必须在上一种药剂全部渗入土中后再灌入下一种药剂。每种组分药液的用量为4L/m²。

灌浆处理完毕后，往土坑内灌入渗漏性强于淡水的饱和食盐水溶液进行试验，土坑内深度为15cm的饱和食盐水溶液7天后方全部漏失;对照组土坑内的饱和食盐水溶液，3小时即已全部漏失。

实施例3：

防渗剂配方同实施例2。

将上述三种药剂的水溶液依次灌入挖于结构松散、空隙度大的建筑土壤土坑内。灌浆要求同实施例2。每种组分药液的用量为4L/m²。

灌浆完毕后可即往土坑内灌入渗漏性强于淡水的饱和食盐水溶液进行试验，土坑内深度为15cm的饱和食盐水溶液四天后方全部漏失;对照组土坑内的饱和食盐水溶液，0.5小时即已全部漏失。

实施例4：

防渗剂配方如下：

1.水玻璃510^＃……1%水溶液

2.落叶松栲胶……1%水溶液

3.三氯化铁……0.5%水溶液

将上述三种药剂的水溶液依次灌入以海边沙土围成、堤坝高10cm的沙坑内，灌浆要求同实施例2。每种组分药液的用量为5L/m²。